摘 要:汽車加油加氣站在加注、裝卸、量油等過程中易產生大量的靜電,容易將易燃易爆混合物引燃或引爆,造成巨大人員傷亡和財產損失。本文分析了汽車加油加氣站靜電產生原因、危害、放電特點及引起火災和爆炸的規律,并提出了相應的預防措施。
關鍵詞:加油加氣站?靜電 危害?預防 對策
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隨著交通運輸業的迅猛發展,汽車加油加氣站作為能源供應的加注點被大量建立。據筆者調查,僅山東省目前就有加油加氣站9900多個,而由靜電而引發的火災和爆炸事故也時有發生,給國家和人民生命財產安全造成了巨大損失。因此分析加油加氣站靜電產生的原因、危害,制定出切實可行的預防措施是十分必要的。
1.加油加氣站靜電產生的原因和放電特點
1.1靜電產生的原因
靜電的產生與物質的電阻率有很大關系,電阻率越小,其導電性能越好,就越不易產生靜電。大量實驗資料表明:電阻率為1012Ω.cm的物質最易產生靜電,而大于1016Ω.cm或小于109Ω.cm的物質都不易產生靜電。加油加氣站經營的汽油、柴油、液化石油氣、天然氣等燃料的電阻率都在1011-1014Ω.cm,正是最易產生靜電的物質。因此,油氣、油料在加注、運輸、裝卸的過程中,油氣分子之間、油氣與輸油管壁之間、油氣與被輸入體之間、油料與空氣之間、油料與其它物體之間等,都可以因摩擦、流動噴霧、感應、噴出、人體起電等眾多靜電產生的方式的一種或幾種共同作用,產生了難以流失而大量積聚的靜電電荷,其電壓可達到上萬伏,當條件具備時,極易發生火花放電而引起火災。
1.2靜電的放電特點
靜電放電過程是將電能轉換為熱能的過程,這種熱能達到或超過放電間隙油氣混合物最小點火能量時,就成為爆炸性混合物的點火源,可以將油氣混合物引燃或引爆,導致火災或爆炸。加油加氣站的靜電放電分為空間放電和表面放電兩種。
1.2.1空間放電。空間放電主要有火花放電、刷形放電、電暈放電三種形式,其中最常見的是火花放電。火花放電一般是帶電體為金屬導體,如罐壁、管槍等,導體與放電體都比較平滑,在彼此間隙較小的情況下,導體與放電體之間的空氣被擊穿,成為放電通道,因而其放電能量大而集中,引發火災和爆炸的幾率較高,是加油加氣站防范的重點之一。刷形放電和電暈放電均是局部放電現象。其中,刷形放電對可燃氣體和可燃液體蒸氣是可引燃性放電,應當重點防范。電暈放電的能量較小,基本上可以看作是非引燃性放電。
1.2.2表面放電。表面放電是指當帶電體為絕緣介質靠近接地體時,幾乎是在帶電體與接地體之間產生的,沿非導體表面的放電現象。它沒有固定形狀的發光,在絕緣體帶電量特別大或在帶電絕緣體的背面或臨近處有接地導體存在時往往容易發生。它放電的總能量較大,與火花放電相差不大,因此形成點火源的概率也較高,也是防范的重點之一。
2.加油加氣站靜電的危害和引發火災的規律
2.1靜電的危害
分析國內外大量靜電火災和爆炸事故可以得出,靜電對汽車加油加氣站的危害主要有兩種。
2.1.1引發火災和爆炸。靜電引起的爆炸起火事故是指靜電放電火花作為點火源引燃易燃易爆物質所造成的事故。當加油加氣站內靜電放電能量達到或大于油氣混合物的最小點火能量時,就會點燃易燃易爆混合氣體,造成燃燒爆炸,是靜電對加油加氣站的最大危害。
2.1.2導致電擊。由于靜電造成的電擊,可能發生在人體接近帶電物體的時候,也可能發生在帶靜電電荷的人體接近接地體的時候。電擊程度與所儲存的靜電能量有關,能量愈大,電擊愈嚴重。其關系式如下:
W=CU2/2
式中?W——靜電場的能量,單位:J;
C——電容,單位:F;
U——電壓,單位:V。
但由于一般情況下,靜電的能量較小,因此這種電擊不會直接使人致命,但是可引起員工緊張,影響生產和經營,因而也不可忽視。
2.2靜電引發火災的規律
2.2.1易在氣候炎熱、干燥地區發生。統計資料表明,氣溫達到37℃以上,空氣濕度在15%以下,易發生靜電著火事故。如,在夏季,氣候干燥、炎熱的西北和華北地區,靜電著火的幾率相對其他地區要大的多。
2.2.2易在燃料加注時發生。向機動車輛加注燃料時,大量外泄的蒸氣或易燃氣體在加油口附近形成了一個爆炸危險區域,一旦條件具備,容易引發靜電起火或者爆炸。
2.2.3易在卸油時發生。據統計,60%~70%的加油加氣站火災事故發生在卸油作業中。由靜電引起的事故主要是由于油管無靜電接地、采用噴濺式卸油、卸油中油罐車無靜電接地等原因,均會造成靜電積聚放電,產生爆炸燃燒。
2.2.4易在量油時發生。油車在運行過程中,由于汽油、柴油在運輸過程中的移動而晃動,增加了靜電產生、積聚的可能性,當油車到站后立即開蓋量油,運輸過程中產生的大量靜電極易放電,就會點燃罐內油蒸氣。